BLOQUE I: EL MEDIO AMBIENTE Y LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN AMBIENTALEL MEDIO AMBIENTE Y LA TEORÍA DE SISTEMAS

UD1 MEDIO AMBIENTE Y TEORÍA DE SISTEMAS

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE CIENCIAS AMBIENTALES TEORÍA DE SISTEMAS SISTEMAS COMPLEJOS SISTEMAS: EL SISTEMA TIERRA

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE

MEDIO: es la materia que envuelve a los seres vivos soportando y condicionando los fenómenos naturales que ocurren en su seno.

AMBIENTE: es el conjunto de elementos físico-químicos y biológicos del medio y de las relaciones que se establecenentre ellos.

ENFOQUES DE MEDIO AMBIENTE Tradicional:“Espacio sobre el que se desarrolla nuestra

existencia, pero del que no formamos parte” Económico:“Una fuente de recursos naturales, un soporte

para actividades productivas y un receptor de desechos y residuos”

Administrativo-legislativo:“Es el sistema constituido por el ser humano, la fauna y la flora; el suelo, el aire, el clima y el paisaje; las interacciones entre los factores citados, los bienes materiales y el patrimonio cultura” Directriz 85/337 de la UE

NATURALEZA

SOCIEDAD

DEFINICIÓN DE MEDIO AMBIENTE

CULTURA

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE

CIENCIAS AMBIENTALES

CIENCIAS AMBIENTALES

El enfoque reduccionista: Divide el objeto de estudio en sus elementos y los estudia por separado. En el caso del medio ambiente son tan importantes los fenómenos como las relaciones entre ellos, por tanto se debe de estudiar desde otro enfoque.

El enfoque holístico: Estudia tanto los elementos como las relaciones entre ellos. Para estudiar el medio ambiente desde el enfoque holístico se usa la teoría de sistemas.

TEORÍA DE SISTEMAS

METODOLOGÍAS ÚTILES PARA EL ESTUDIO DE FENÓMENOS COMPLEJOS

USO DE MODELOS TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS

TEORÍA DE SISTEMAS

MODELOS

Un modelo es una representación simplificada de la realidad que facilita su estudio y permite hacer predicciones. Modelo mental: aquellos modelos que

desarrollamos en nuestro cerebro para explicar la realidad (diferentes percepciones-diferentes modelos).

Modelo informal o gráfico: es aquel modelo que utiliza un lenguaje simbólico, no formal.

Modelo formal o matemático: explica la realidad mediante fórmulas matemáticas. Utilizan ecuaciones que asocian las variables.

Modelo de simulación por ordenador: se realiza por medio de un programa informático.

Modelos analógicos = físicos

MAQUETAS o REPRESENTACIONES FÍSICAS DE LA REALIDAD.

Modelos digitales = numéricos o formales ECUACIONES o SIMULACIONES POR ORDENADOR

MODELOS

MODELO MENTAL

MODELO GRÁFICO

MODELO MATEMÁTICO

MODELO DE SIMULACIÓN

TEORÍA DE SISTEMAS

SISTEMA: conjunto de partes o elementos relacionados por leyes naturales que interaccionan para formar un todo.

Cada parte o elemento del sistema lo denominamos SUBSISTEMA

Un sistema es mayor que la suma de sus partes o subsistemas, que se combinan para formar un todo funcional en el que surgen nuevas propiedades denominadas PROPIEDADES EMERGENTES.

Para comprender el funcionamiento de un sistema nos fijamos en las relaciones que existen entre sus componentes

⇓

TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS

TEORÍA DE SISTEMAS:TIPOS DE SISTEMAS (TERMODINÁMICA)

SISTEMAS ABIERTOS: intercambian materia y energía con el entorno. Ej. Los ecosistemas.

SISTEMAS CERRADOS: intercambian energía con el entorno, pero no materia. Ej. La Tierra.

SISTEMAS AISLADOS o ADIABÁTICOS: no intercambian materia y energía con el entorno. No existe ningún modelo real, aunque algunos sistemas se pueden modelar así. Ej. Sistema Solar.

TEORÍA DE SISTEMAS

MODELADO DE LOS SISTEMAS ABIERTOS

MODELO DE CAJA NEGRA: el sistema se representa como una CAJA dentro de la cual NO miramos y SOLO nos fijamos en las ENTRADAS y SALIDAS.

MODELO DE CAJA BLANCA: el sistema se representa como una caja dentro de la cual observamos su INTERIOR. Se representan: Componentes o subsistemas (variables) Relaciones entre las variables con flechas

⇓DIAGRAMAS CAUSALES

TEORÍA DE SISTEMAS

TEORÍA DE SISTEMAS

TEORÍA DE SISTEMAS

DIAGRAMAS DE FORRESTER: MODELADO DE RELACIONES CAUSALES Diagramas que representan mediante flechas las

relaciones CAUSA-EFECTO entre las variables de un sistema. Indican cómo influyen unas variables sobre otras. Permiten conocer el COMPORTAMIENTO de un sistema

dinámico, es decir, como evoluciona frente a las perturbaciones.

-Una VARIABLE es un elemento del sistema que cambia de comportamiento frente a circunstancias concretas.

- Las relaciones se representan mediante FLECHAS-El TIPO DE RELACIÓN se indica mediante un signo encima

de la flecha e indica el efecto que tiene la variación de un elementos sobre el otro componente con el que se relaciona. Pueden ser:

+: relación directa - :relación inversa

TEORÍA DE SISTEMAS

RELACIONES SIMPLES

TEORÍA DE SISTEMAS

RELACIONES COMPLEJAS:BUCLES DE REALIMENTACIÓN

TEORÍA DE SISTEMAS

DIAGRAMAS DE FORRESTER:VARIABLES DE FLUJO Y DE NIVEL

Variables de flujo: representan un proceso que ocurre a lo largo del tiempo y que implica flujo de MASA, de ENERGÍA, de RECURSOS o de INFORMACIÓN. Ej.: erosión por escorrentía, infiltración de agua,

caudal de un río…

Variables de nivel o de fondo: se miden en unidades que no implican el tiempo. Representan CANTIDAD, no flujo. Ej. Temperatura, nubosidad, precipitaciones…

TEORÍA DE SISTEMAS

SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE SISTEMAS MEDIANTE DIAGRAMAS DE FORRESTER

TEORÍA DE SISTEMAS

SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE SISTEMAS MEDIANTE DIAGRAMAS DE FORRESTER

TEORÍA DE SISTEMAS

TRABAJOS DISIPATIVOS Y CONSERVATIVOS

Sistema en funcionamiento: transformación de E Trabajo

Disipativo: no se recupera la E Conservativo: puede recuperarse la E (acaba agotándose =

reposo = equilibrio con el medio)

Sistemas con funcionamiento mantenido = ESTRUCTURAS DISIPATIVAS

* NO ESTÁN EN EQUILIBRIO

(sólo si el flujo de M y E se detiene)SER VIVO

Energía

Ma

te

ri

a

TEORÍA DE SISTEMAS

SISTEMAS COMPLEJOS: SISTEMAS ADAPTATIVOS

Sistemas complejos (no lineales): sensibles a condiciones iniciales, impredecibles.

Presentan propiedades emergentes: surgen del funcionamiento del conjunto del sistema y no de sus elementos e interacciones simples.

Sistema adaptativo: sistema complejo que Se caracteriza por ser HOMEOSTÁTICOS (regula y

mantiene los valores de variables significativas) = AUTORREGULADOS. Ej. Atmósfera.

SISTEMAS COMPLEJOSENTROPÍA Y COMPLEJIDAD

Entropía: mide el grado de desorden de un sistema. Sistema cerrado: la entropía aumenta. Sistema abierto: puede mantenerse baja

(materia y energía entrantes) Información y complejidad:

Complejidad: cantidad de información que tiene acumulada el sistema. Puede ser Hereditaria (ADN) Aprendida (S. N.) Representada por interacciones (población,

comunidad): aparecen nuevas propiedades.

SISTEMAS COMPLEJOS:ESTUDIO DEL SISTEMA TIERRA

La Tierra es un SISTEMA ABIERTORespecto al intercambio de energía:-Recibe un flujo continuo de energía solar en forma de

radiación electromagnética-Emite calor al espacio (en forma de radiación

infrarroja) La Tierra es un SISTEMA que se AUTORREGULA:

la temperatura media terrestre se ha mantenido constante durante millones de años, en torno a los 15 ºC.

La Tierra está formada por diferentes SUBSISTEMAS(atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera) que no funcionan de forma aislada, sino que interaccionan para formar un todo conjunto.

SUBSISTEMAS NATURALES 1. ABIÓTICOS FLUIDOS:

-ATMÓSFERA -HIDROSFERA SÓLIDO-GEOSFERA

2. BIÓTICO-BIOSFERA.

SUBSISTEMAS ANTRÓPICOS o CULTURALES SOCIOSFERA: formado por la HUMANIDAD y las

INSTITUCIONES SOCIALES (políticas, económicas y culturales).

TECNOSFERA: formado por el medio construido y los bienes, instrumentos y productos fabricados por los seres humanos para facilitar su desarrollo.

NOOSFERA: formado por el conjunto de ideas y conocimientos de la humanidad que gobiernan las relaciones del hombre y el medio y las relaciones humanas entre sí.

EL SISTEMA TIERRA

EL SISTEMA TIERRA

Las interacciones entre todos los subsistemas naturales tienen como resultado la regulación del clima, de modo que el sistema Tierra puede considerarse como un sistema climático.